コード化電子商品識別システム用マーカ
磁気機械共振式電子商品識別システム内のコード化されたマーカが、改善された磁気機械共振性能を有するアモルファス磁気合金リボンに基づく展性のある複数の磁歪性要素または細長片を含む。コード化されたマーカは、改善された磁気機械特性を十分に活用し、電子商品識別システムが、このコード化されたマーカを利用する。改善されたコード化および解読が可能なマーカ／識別システムは、従来方式よりかなり多数の商品を識別することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は強磁性アモルファス合金リボンおよび電子商品識別システムで使用されるマーカに関し、このマーカは、交番磁界中で複数の共振周波数で機械的に振動するアモルファス磁歪材料に基づく複数の長方形の細長片を含み、それによってコード化および解読の目的のためにマーカの磁気機械効果が効果的に利用される。本発明も、そのようなマーカを利用する電子識別システムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
磁性材料の磁気歪みとは、磁性材料に外部磁界を印加すると寸法変化が起こる現象である。材料が磁化されると伸びるような寸法変化であるとき、材料は「プラスの磁歪」と呼ばれる。材料が「マイナスの磁歪」であるとき、材料は磁化すると縮む。したがって、いずれの場合も、交番磁界中にあるとき磁性材料は振動する。交番磁界と共に静磁界が印加されるとき、磁性材料の機械的振動の周波数は、磁気弾性結合を介して印加された静的な磁界と共に変化する。これは、例えばＳ．Ｃｈｉｋａｚｕｍｉによる「Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ」（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９６４年、４３５ページ）で説明されるΔＥ効果として一般に知られている。ここで、Ｅ（Ｈ）は印加された磁界Ｈの関数であるヤング率を表わし、材料の振動周波数すなわち共振周波数ｆｒは、Ｅ（Ｈ）に対して次式を介した関係がある。
ｆｒ＝（１／２ｌ）［Ｅ（Ｈ）／ρ］１／２ （１）
上式で、ｌは材料の長さであり、ρは材料の質量密度である。前述の磁気弾性効果すなわち磁気機械効果は、米国特許第４，５１０，４８９号および米国特許第４，５１０，４９０号（以下’４８９特許および’４９０特許）で最初に教示された電子商品監視システムで利用されている。そのような監視システムは、高い検出感度、高い動作信頼性および低運転コストの組合せを提供するという点で、有利なシステムである。
【０００３】
そのようなシステムにおけるマーカは、最大の磁気機械結合を確立するためのバイアス磁界と呼ばれる静的な磁界を与える磁気的により強い強磁性体（より高い保磁度を有する材料）と共に実装された強磁性体の１つまたは複数の長さが既知の細長片である。強磁性のマーカ材料は、好ましくはアモルファス合金リボンであり、これは合金の磁気機械結合の効率が非常に高いためである。機械的共振周波数ｆｒは、上の方程式（１）が示すように、基本的には合金リボンの長さおよびバイアス磁界の強度によって求められる。マーカ材料は、電子識別システムで共振周波数に合わせられた応答指令信号に出会うと大きな信号磁界で応答し、これがシステム内の受信器によって検出される。
【０００４】
いくつかのアモルファス強磁性材料は、前述の磁気機械共振に基づくコード化識別システム向けの米国特許第４，５１０，４９０号で考察され、アモルファスのＦｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−ＣおよびＦｅ−Ｂ−Ｓｉの合金を含むものであった。合金のうち、市販のアモルファスのＦｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂを基材としたＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標）社の２８２６ＭＢの合金が、磁気高調波の発生／検出に基づく他のシステムによって偶発的に作動されるまで、磁気機械共振マーカに広範に使用されていた。この偶発的作動は、その当時使用された磁気機械共振マーカが時々非線形のＢＨ特性を示し、励磁磁界周波数の高調波が発生する原因となるために起こる。時としてシステムの「汚染問題」と呼ばれるこの問題を回避するために、一連の新規のマーカ材料が発明されており、それらの例が、米国特許第５，４９５，２３１号、米国特許第５，５３９，３８０号、米国特許第５，６２８，８４０号、米国特許第５，６５０，０２３号、米国特許第６，０９３，２６１号および米国特許第６，１８７，１１２号に開示されている。新規のマーカ材料は、最初の’４８９特許および’４９０特許の識別システムで利用された材料より概してよりよく機能するが、マーカ材料において、ある程度磁気機械性能がより優れたものが発見され、例えば米国特許第６，２９９，７０２号（以下’７０２特許）に開示されている。例えば’７０２特許に開示されているような所望の磁気機械特性を実現するためには、これらの新規のマーカ材料は、複雑な熱処理工程を必要とする。明らかに、そのような複雑なリボン製造の後工程を必要としない新規の磁気機械マーカ材料が必要であり、前述の「汚染問題」をもたらすことなく、高度な磁気機械性能を有するそのようなマーカ材料を提供することが本発明の目標の１つである。本発明の新規の磁気機械マーカ材料を十分に利用し、本発明は、コード化機能および解読機能を有するマーカおよびこのマーカを利用する電子識別システムを含む。磁気機械マーカを有するコード化監視システムが米国特許第４，５１０，４９０号に教示されているが、マーカ内の利用可能なスペースが限定されているために構成するマーカ細長片の数が制限され、したがってそのようなマーカを使用したコード化機能および解読機能の領域を制限する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コード化機能および解読機能を有する電子商品識別システム（以下「コード化電子商品識別システム」と呼ぶ）におけるコード化されたマーカとしての性能を犠牲にすることなく、マーカ細長片の数がかなり増加されるマーカが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、磁気機械共振に基づく電子識別システムのマーカに軟磁性材料が含まれる。
【０００７】
向上した総合的な磁気機械共振特性を有するマーカ材料がアモルファス合金リボンから製作され、その結果、コード化されたマーカ内に多数のマーカ細長片が収容される。米国特許第４，１４２，５７１号に教示されるように、磁気機械共振能力を有するリボン状の軟磁性材料が回転する基体上に成型される。成型されたままのリボン幅がマーカ材料のための所定幅より広いとき、前記リボンは、前記所定幅に細長く裂かれる。こうして処理されたリボンは、バイアス静磁界を与える少なくとも１つの半強磁性細長片とともに複数の前記細長片を使用して磁気機械共振マーカを製作するために、様々な長さを有して展性がある長方形のアモルファス金属細長片に切られる。
【０００８】
コード化電子商品識別システムは、本発明のコード化されたマーカを利用する。このシステムは、本発明の磁気機械マーカが変化する周波数を有する応答指令磁界を受ける商品応答指令区域を有し、応答指令磁界の励磁に対する信号の応答が、商品応答指令区域に位置している一対のアンテナコイルを有する受信器によって検出される。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合された磁気機械共振式電子商品識別システムのコード化されたマーカが提供され、このマーカは、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す展性のある複数の磁歪性細長片を備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。
【００１０】
選択によっては、マーカ細長片の反りの曲率半径は１００ｃｍ未満である。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、コード化は、３より大きな長さ対幅の態様の縦横比を有する所定長さの長方形細長片のリボン軸芯に垂直な磁気異方性方向を有するアモルファス磁歪合金リボンを切り取ることにより実行される。
【００１２】
選択によっては、細長片は約３ｍｍから約１５ｍｍの細長片幅を有する。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、細長片は、約４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）から約１４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）の共振周波数対バイアス磁界の傾斜を有する。
【００１４】
選択によっては、細長片の幅が６ｍｍであるとき、細長片は約１８ｍｍより大きな長さを有する。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、細長片は、約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、アモルファス強磁性合金リボンは、約８ｐｐｍと約１８ｐｐｍの間の飽和磁歪定数および約０．７テスラと約１．１テスラの間の飽和磁気誘導を有する。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金は、Ｆｅａ−Ｎｉｂ−Ｍｏｃ−Ｂｄに基づく組成を有し、３０≦ａ≦４３、３５≦ｂ≦４８、０≦ｃ≦５、１４≦ｄ≦２０、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であり、任意選択で３原子％以内のＭｏがＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎおよび／またはＮｂと置換され、また、任意選択で１原子％以内のＢがＳｉおよび／またはＣと置換される。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金は、Ｆｅ４０．６ Ｎｉ４０．１ Ｍｏ３．７ Ｂ１５．１ Ｓｉ０．５、Ｆｅ４１．５ Ｎｉ３８．９ Ｍｏ４．１ Ｂ１５．５、Ｆｅ４１．７ Ｎｉ３９．４ Ｍｏ３．１ Ｂ１５．８、Ｆｅ４０．２ Ｎｉ３９．０ Ｍｏ３．６ Ｂ１６．６ Ｓｉ０．６、Ｆｅ３９．８ Ｎｉ３９．２ Ｍｏ３．１ Ｂ１７．６ Ｃ０．３、Ｆｅ３６．９ Ｎｉ４１．３ Ｍｏ４．１ Ｂ１７．８、Ｆｅ３５．６ Ｎｉ４２．６ Ｍｏ４．０ Ｂ１７．９、Ｆｅ４０ Ｎｉ３８ Ｍｏ４ Ｂ１８またはＦｅ３８．０ Ｎｉ３８．８ Ｍｏ３．９ Ｂ１９．３のうち１つの組成を有する。
【００１９】
選択によっては、コード化されたマーカは、異なる長さの少なくとも２つのマーカ細長片を備える。
【００２０】
選択によっては、コード化されたマーカは、異なる長さの５つのマーカ細長片を備える。
【００２１】
選択によっては、コード化されたマーカは、約３０，０００Ｈｚと約１３０，０００Ｈｚの間の磁気機械共振周波数を有する。
【００２２】
選択によっては、コード化されたマーカは、２つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合は約１８００個以内、５つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合は約１億１５００万個以内の個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００２３】
選択によっては、コード化されたマーカは、１億１５００万個を上回る個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、細長片は、約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、電子商品識別システムは、コード化されたマーカのコード化情報を解読する能力を有する。このシステムは、コード化されたマーカに向けられた交流励磁磁界を発して応答指令区域を形成する一対のコイル、コード化されたマーカからコード化情報を受け取る一対の信号検出コイル、コード化されたマーカ上にコード化された情報を解読するためのソフトウェアを有する電子コンピュータを有する電子信号処理デバイス、またはコード化されたマーカを識別する電子デバイスのうちの１つを備え、コード化されたマーカが、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合され、コード化されたマーカが、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す複数の展性のある磁歪性の細長片を備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。
【００２６】
選択によっては、マーカ細長片の反りの曲率半径は約２０ｃｍと約１００ｃｍの間である。
【００２７】
好ましい実施形態および添付図面の以下の詳細な説明が参照されると、本発明がより十分に理解され、さらなる利点が明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
向上した総合的な磁気機械共振特性を有するマーカ材料がアモルファス強磁性合金リボンから製作され、その結果、コード化されたマーカに多数のマーカ細長片が収容される。細長片のうち少なくとも２つは、あらかじめ選択された複数の周波数のうち異なる単一の周波数で機械的に共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。米国特許第４，１４２，５７１号に教示されるように、磁気機械共振能力を有するリボン状の磁性材料が回転する基体上に成型される。成型されたままのリボン幅がマーカ材料のための所定幅より広いとき、リボンは、所定幅に細長く裂かれる。こうして処理されたリボンは、バイアス静磁界を与える少なくとも１つの半強磁性細長片とともに複数の細長片を使用して磁気機械共振マーカを製作するために、様々な長さを有して展性がある長方形のアモルファス金属細長片に切られる。
【００２９】
本発明の一実施形態では、マーカ細長片用のリボンを形成するために利用されるアモルファス強磁性合金は、Ｆｅａ−Ｎｉｂ−Ｍｏｃ−Ｂｄに基づく組成を有し、３０≦ａ≦４３、３５≦ｂ≦４８、０≦ｃ≦５、１４≦ｄ≦２０、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であり、任意選択で３原子％以内のＭｏがＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎおよび／またはＮｂと置換され、また、任意選択で１原子％以内のＢがＳｉおよび／またはＣと置換される。
【００３０】
本発明の一実施形態では、マーカ細長片用のリボンを形成するために利用されるアモルファス強磁性合金は、Ｆｅ４０．６ Ｎｉ４０．１ Ｍｏ３．７ Ｂ１５．１ Ｓｉ０．５、Ｆｅ４１．５ Ｎｉ３８．９ Ｍｏ４．１ Ｂ１５．５、Ｆｅ４１．７ Ｎｉ３９．４ Ｍｏ３．１ Ｂ１５．８、Ｆｅ４０．２ Ｎｉ３９．０ Ｍｏ３．６ Ｂ１６．６ Ｓｉ０．６、Ｆｅ３９．８ Ｎｉ３９．２ Ｍｏ３．１ Ｂ１７．６ Ｃ０．３、Ｆｅ３６．９ Ｎｉ４１．３ Ｍｏ４．１ Ｂ１７．８、Ｆｅ３５．６ Ｎｉ４２．６ Ｍｏ４．０ Ｂ１７．９、Ｆｅ４０ Ｎｉ３８ Ｍｏ４ Ｂ１８またはＦｅ３８．０ Ｎｉ３８．８ Ｍｏ３．９ Ｂ１９．３のうち１つの組成を有する。
【００３１】
したがって、市販のアモルファス磁歪のＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標）社の２８２６ＭＢのリボンの化学組成と類似した化学組成を有するアモルファス合金リボンが、米国特許第４，１４２，５７１号に説明された発明によって成型された。成型されたアモルファス合金は、約０．８８テスラの飽和磁気誘導および約１２ｐｐｍの飽和磁歪定数を有していた。リボンは、約１００ｍｍおよび約２５ｍｍの幅を有し、その厚さは約２８μｍであった。次いで、リボンは様々な幅を有するより狭いリボンへ裂かれた。次いで、裂かれたリボンは、約１５ｍｍから約６５ｍｍの長さを有して展性がある長方形の細長片に切られた。各細長片は、リボン成型ホイールの表面曲率を反映したわずかな曲率を有していた。裂いている間中、元の曲率が変更された。裂かれて切られた細長片の曲率は、実施例１で説明されるように求められた。図１Ａは、本発明の一実施形態のマーカ細長片１０の物理的外観を示し、図１Ｂは、米国特許第６，２９９，７０２号に開示された複雑な熱処理方法によって作製された従来型の細長片２０の物理的外観を示す。図示のように、本発明の一実施形態の共振マーカ−バイアス細長片構成では、磁力線１１は、図１Ｂに示される従来型の細長片の磁力線２１より接近している。これは、本発明の一実施形態のマーカ細長片１０とバイアス磁石細長片１２の間の結合を、従来型の細長片２０とバイアス磁石２２によって実現される結合より優れたものにすることを可能にし、このことが本発明の一実施形態の共振マーカ細長片の２つの終端での磁束漏れをより少なくする。本発明の一実施形態および従来型の細長片の各共振マーカ細長片が、実施例２の特徴づけ方法を用いて磁気機械共振性能の観点から試験された。図２は、本発明の一実施形態の単一細長片マーカ８３０の共振周波数と従来型の細長片８３１の共振周波数をバイアス磁界の関数として比較している。図２は、バイアス磁界の関数としての共振周波数変化が、どちらの場合もほぼ同じであることを示す。バイアス磁界強度を変化させることによる共振周波数の変化によって非活性化が達成されるので、図２に示された共振特性は、非活性化能力を有する共振マーカの設計において重要である。非活性化中に、バイアス磁界Ｈｂに対する共振周波数ｆｒの傾斜、すなわちｄｆｒ／ｄＨｂは、非活性化の有効性を決定し、したがって効果的な共振マーカ細長片のために重要な要因である。電子式コード化識別システムにおけるマーカの場合、識別システムにおいて高感度が望まれるとき、共振周波数対バイアス磁界の傾斜は、一般により大きなものが好まれる。
【００３２】
図３に、２つの場合の共振応答比較が示され、Ｖ０は励磁磁界が切られたときの応答信号振幅であり、Ｖ１は励磁磁界を停止した１ミリ秒後の信号振幅である。明らかに、共振マーカのより優れた性能のためにより高いＶ１／Ｖ０比が好まれる。したがって、産業界において、どちらの信号振幅も性能指数の一部として磁気機械共振マーカに使用される。図３は、本発明の一実施形態の共振マーカ細長片の場合、Ｖ０ ４４１はバイアス磁界Ｈｂ０＝５００Ａ／ｍで、またＶ１ ４４２はバイアス磁界Ｈｂ１＝４００Ａ／ｍで信号振幅が最大になり、従来型の共振マーカ細長片の場合、Ｖ０ ４４３はバイアス磁界Ｈｂ０＝４６０Ａ／ｍで、またＶ１ ４４４はバイアス磁界Ｈｂ１＝４００Ａ／ｍで信号振幅が最大になることを示す。さらに、図３は、本発明の一実施形態の共振マーカ細長片の場合、従来型マーカ細長片よりこれらの最大点でのＶ１／Ｖ０比が大きく、本発明の一実施形態のマーカ細長片の信号の保持が従来型のマーカ細長片に比べ優れていることを示しており、したがって本コード化電子識別システムの有効性を強調している。
【００３３】
表Ｉは、代表的な従来型のマーカ細長片と本発明の一実施形態のマーカ細長片の例の間の、磁気機械共振器としてのマーカ細長片の性能に重要なパラメータの比較を要約している。本発明の一実施形態のマーカ細長片の性能は、従来型マーカ細長片の性能に近いかまたは優ることが注目される。表Ｉ中の本発明の一実施形態のマーカ細長片はすべて本発明の実施形態のマーカとして使用するのに容認することができる。
【００３４】
表Ｉでは、バイアス磁界強度Ｈｂ０で測定されたＶ０およびバイアス磁界強度Ｈｂ１で測定されたＶ１の最大信号電圧ならびに図１Ａで定義された細長片曲率ｈを有する本発明の一実施形態のマーカ細長片についてＨｂ１で測定された共振周波数傾斜（ｄｆｒ／ｄＨｂ）が、無作為に選択された１０個の従来型マーカ細長片の対応する特性と比較された。細長片の長さｌはすべて約３８ｍｍであり、幅は約６ｍｍであった。各マーカ細長片の曲率半径はｈとｌから算定された。各細長片の共振周波数は約５８ｋＨｚであった。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表Ｉは、現在広く使用されている約６ｍｍのマーカ細長片幅についてのデータを含む。約６ｍｍと異なる幅を有するマーカ細長片を提供することは、本発明の一態様である。様々な幅を有するマーカ細長片は、表Ｉで使用された同じリボンから裂かれたものであり、それらの磁気機械共振特性が求められた。結果は表ＩＩに要約されている。共振信号電圧Ｖ０ｍａｘおよびＶ１ｍａｘは、幅の縮小に伴って予想通りに低下した。幅の縮小に伴う特性磁界値Ｈｂ０およびＨｂ１の低下は、消磁効果によるものである。したがって、バイアス界磁石はそれに応じて選択されなければならない。幅の狭いマーカがより小さな商品識別領域に適するのに対し、表ＩＩが示すように、大きなマーカ細長片からの共振信号は大きいので、幅が広いマーカは大きな商品識別領域に適する。方程式（１）が示すように、共振周波数は主に細長片の長さ次第なので、細長片の幅の変化が、使用される商品識別システムの共振周波数に影響を及ぼすことはない。
【００３７】
表ＩＩは、図１Ａで定義されたように、細長片高さｈおよび様々な細長片幅を有する本発明の一実施形態のマーカ細長片の磁気機械共振特性を示す。Ｖ０ｍａｘ、Ｈｂ０、Ｖ１ｍａｘおよびｄｆｒ／ｄＨｂの定義は、表Ｉのものと同じであった。細長片の長さｌはすべて約３８ｍｍであった。各マーカ細長片の曲率半径はｈとｌから算定された。各細長片の共振周波数は約５８ｋＨｚであった。
【００３８】
【表２】
【００３９】
本発明の別の態様は、様々な条件下で動作される様々な有効なマーカを提供することである。この目的のために、マーカ細長片が作製されるアモルファス磁気合金リボンの化学組成を変化させることにより、磁気機械共振特性が変更された。試験された合金の化学組成は表ＩＩＩに列記されており、諸合金の飽和磁気誘導および磁気歪みの値が与えられている。これらの合金の磁気機械共振特性の結果は、下の表ＩＶに与えられる。
【００４０】
表ＩＩＩは、本発明の一実施形態の磁気機械共振マーカ用の磁歪アモルファス合金の例を、それらの組成、飽和磁気誘導Ｂｓおよび飽和磁歪定数λｓとともに示す。Ｂｓの値は実施例３で説明された直流のＢＨ曲線測定から求められ、λｓの値は、実験式λｓ＝ｋＢｓ２を使用し、Ｓ．Ｉｔｏら、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第３７巻、６６５ページ（１９８０年）より、ｋ＝１５．５ｐｐｍ／テスラ２を用いて算定された。
【００４１】
【表３】
【００４２】
表ＩＶは、図１Ａで定義されたように細長片高さがｈで表ＩＩＩに列記された様々な化学組成を有する本発明の一実施形態のマーカ細長片の磁気機械共振特性を示す。Ｖ０ｍａｘ、Ｈｂ０、Ｖ１ｍａｘおよびｄｆｒ／ｄＨｂの定義は、表Ｉのものと同じであった。細長片の長さｌはすべて約３８ｍｍであった。各マーカ細長片の曲率半径はｈとｌから算定された。各細長片の共振周波数は約５８ｋＨｚであった。
【００４３】
【表４】
【００４４】
表ＩＩＩに列記された様々な化学組成を有するアモルファス合金は、表ＩＶに与えられたようにすべて優れた磁気機械共振特性を有し、したがって本発明の一実施形態のコード化電子識別システムに有用である。
【００４５】
その上、実施例１に従って約６ｍｍの幅に裂かれたリボンは、様々な長さの細長片に切られ、それらの磁気機械共振特性が試験された。上の表Ｉ、ＩＩおよびＩＶで取り上げられた特性に加えて、磁気機械共振細長片の有効性を求めるために次式を使用して補足的なテストが行われた。
Ｖ（ｔ）＝Ｖ０ｅｘｐ（−ｔ／τ） （２）
上式で、ｔは交流磁界励磁を停止した後の測定された時間であり、τは共振信号の減衰特性の時定数である。表Ｉ、ＩＩおよびＩＶ中のＶ１ｍａｘの値は、ｔ＝１ミリ秒のデータから求められた。結果は表Ｖに与えられ、表Ｖには様々な細長片長さの共振特性を特徴づける他のパラメータが要約されている。ｆｒが上に与えられた方程式（１）の関係にとてもよく従うことが注目される。また、細長片の長さの増加に伴ってτが増加することも注目される。遅延した信号検出が好まれるのであれば、より大きな時定数τの値が好ましい。しかし、コード化電子商品識別システムにおいて、応答指令交流磁界が掃引されるとき、表Ｉ中のＶ０の値はＶ１の値以上に重要である。
【００４６】
表Ｖに示されるように、様々な長さｌを有する本発明の一実施形態のマーカ細長片に対して磁気機械共振特性が求められた。各細長片の幅は約６ｍｍであり、厚さは約２８μｍであった。共振周波数ｆｒは式（１）で定義され、時定数τは式（２）で定義される。Ｖ０ｍａｘ、Ｈｂ０、Ｖ１ｍａｘ、Ｈｂ１およびｄｆｒ／ｄＨｂの定義は、表Ｉのものと同じであった。マーカ高さｈは図１で定義され、各細長片の曲率半径はｈとｌを使用して算定された。
【００４７】
【表５】
【００４８】
本発明の一実施形態のマーカ細長片において、磁気機械共振を引き起こすために必要とされる表ＩＩＩに列記された飽和磁気誘導および飽和磁歪定数など基本的な磁気特性に加えて、マーカ細長片内の磁化の容易な方向である磁気異方性の方向は、基本的に細長片の長さ方向に垂直でなくてはならない。これは、実際に、実施例３の測定法を用いて上の表Ｖからの約３８ｍｍの長い細長片上で、６０Ｈｚで得られたＢＨ曲線を示す図４に示されたケースである。図４のＢＨ曲線は、Ｈ＝０での残留磁気誘導すなわちＢ（Ｈ＝０）は０に近く、またＨ＝０近傍のＢ／Ｈで定義される透磁率が線形であることを示す。図４に示されたＢＨ曲線の形状は、磁気異方性の平均方向が細長片の長さ方向に垂直な磁気細長片のＢＨ挙動に一般的なものである。図４に示された本発明の一実施形態のマーカ細長片の磁化挙動の結果は、細長片が交流磁界に配置されたとき細長片内に高調波が発生しないことである。したがって、「背景技術」部で言及されたシステムの「汚染問題」が最小化される。この点をさらに検査するために、図４のマーカ細長片からの高調波信号が、磁気高調波の発生／検出に基づく電子商品監視システムのマーカ細長片のものと比較された。この比較結果が下の表ＶＩに与えられている。
【００４９】
表ＶＩに示されるように、本発明の一実施形態のマーカ細長片とＣｏを基材とするＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標）社の２７１４Ａ合金（磁気高調波の発生／検出システムに基づく電子商品監視システムで広く使用されている）に基づくマーカ細長片との間で磁気高調波信号の比較が行われた。細長片サイズはどちらの場合も同じであり、長さ約３８ｍｍかつ幅約６ｍｍであった。基本励磁周波数は２．４ｋＨｚであり、実施例４の高調波信号検出法を使用することにより２５次の高調波信号が比較された。
【００５０】
【表６】
【００５１】
表ＶＩが示すように、本発明の一実施形態のマーカからの無視できるほど小さい高調波信号は、磁気高調波の発生／検出に基づく電子商品監視システムを作動させることがない。
【００５２】
本発明の一実施形態の、長さの異なる２つのマーカ細長片が、表Ｉ、ＩＩ、ＩＶおよびＶで特徴づけられた複数の細長片から無作為に選択されて互いの表面に取り付けられ、図５Ａの細長片１１０および細長片１１１によって示されるようにマーカが１つ作製された。長さの異なる２つのマーカ細長片は、非磁性外側ケーシング１００と１０１の間の空洞領域に収容される。バイアス磁石１２０は、ケーシング１０１の外側面に取り付けられる。比較のために、２つの従来型のマーカ細長片向けのマーカ構成が図５Ｂの細長片２１０および細長片２１１によって示され、２つの細長片用に利用可能な平面状の領域は図５Ａの２つの細長片用のものと同一である。図５Ｂの数字２００、２０１および２２０は、それぞれ図５Ａの要素１００、１０１および１２０に対応する。
【００５３】
表Ｖからの約２０ｍｍの細長片および約５７ｍｍの細長片を含むマーカについて、図５Ａに対応する本発明の一実施形態の２つの細長片のマーカの磁気機械共振挙動が図６Ａに示され、約２０ｍｍおよび約５７ｍｍの長さの２つの細長片を使用し、’４９０特許に従って準備された図５Ｂに対応する従来型の２つの細長片のマーカの磁気機械共振挙動が図６Ｂに示される。本発明の一実施形態の２つのマーカ細長片からの総合的な信号振幅が、２つの従来型のマーカ細長片からの総合的な信号振幅よりかなり高いことが図６Ａ〜図６Ｂから明らかである。図５Ａに示された本発明の一実施形態のマーカの場合については、本発明の一実施形態の長いサイズの細長片からの信号振幅Ｖ０（図６Ａに示される）が、図５Ｂの長いサイズの従来型マーカ細長片のそれに対応する値Ｖ０（図６Ｂに示される）より約２８０％大きい。短いサイズの細長片については、本発明の一実施形態の細長片は、それに対応する従来型のマーカ細長片の信号振幅Ｖ１（図６Ｂに示される）より３７０％大きい信号振幅Ｖ１（図６Ａ示される）を発生する。図６Ａに示された低い方の共振周波数ｆｒ＝３８，６１０Ｈｚ近傍の拡大された共振振幅プロファイルが図７に示されており、これは、振幅が最大振幅の１／２になるポイントでの周波数の幅として定義される磁気機械共振の幅を示し、約４２０Ｈｚである。ｆｒ＝１０９，０７０Ｈｚ近傍の高い方の共振周波数領域については、信号振幅は、図８に示されるように約６６０Ｈｚの周波数幅を有する。以下で共振線幅と呼ばれるこの周波数幅は、わずかに長さの異なる２つのマーカ細長片用に２つの隣接した共振周波数間の最小の共振周波数分離を求めるために使用される。
【００５４】
図９−１は、上の表Ｉ、ＩＩおよびＩＶから無作為に選択された長さの異なる３つのマーカ細長片３１１、３１２および３１３を含む本発明の一実施形態のマーカを示す。２つの外側ケーシング３００と３０１の間のくぼみスペース３０２は、本発明の実施形態のマーカ細長片３１１、３１２および３１３を収容するためのものであり、数字３３０は、ケーシング３０１の外側面に取り付けられるバイアス磁石を示す。約２５ｍｍ、約３８ｍｍおよび約５２ｍｍの長さおよび約６ｍｍの幅を有する３枚の細長片を有するマーカの磁気機械共振特性が、図１０に示される。図６Ａおよび図７では約４０，０００Ｈｚの低い方の共振周波数領域近傍に約４００Ｈｚの共振線幅があり、また図６Ａおよび図８に示されるように約１１０，０００Ｈｚの高い方の共振周波数領域近傍に約７００Ｈｚの共振線幅があって、観測された機械的共振が鋭く、本発明の一実施形態のマーカの、長さの異なるマーカ細長片間の磁気機械干渉が微々たるものであることを示し、その結果として３つを上回るマーカ細長片を積み重ねることが可能になることが注目される。図９−２において、長さの異なる３つのマーカ細長片が、それら自体の間で細長片の幅方向の中心近くの線に沿って触れるので、細長片対細長片の磁気機械干渉が無いことは明らかである。同様に、約３０ｍｍ、約３８ｍｍ、約４２ｍｍ、約４７ｍｍおよび約５２ｍｍの異なる長さを有し、幅が約６ｍｍである５つの細長片が表Ｉ、ＩＩ、ＩＶおよびＶの細長片から選択されてマーカが製作された。この５つの細長片のマーカの共振特性が図１１に示される。異なる長さのマーカ細長片を利用する本発明の一実施形態のマーカについての共振特性の概要が、表ＶＩＩに与えられる。
【００５５】
表ＶＩＩに示されるように、共振信号Ｖ０ｍａｘおよびＶ１ｍａｘは、それぞれ本発明のコード化されたマーカからの共振周波数ｆｒに位置する。
【００５６】
【表７】
【００５７】
表ＶＩＩでは、マーカ細長片幅は約６ｍｍであり、厚さは約２８μｍである。
【００５８】
表ＶＩＩで与えられた共振信号Ｖ０ｍａｘおよびＶ１ｍａｘは、本発明の実施形態による電子商品識別システムで検出されるのに十分に有効なものである。表Ｖのデータは、共振周波数ｆｒと細長片の長さの間の、次式によって与えられる関係に繋がる。
ｆｒ＝２．１９０６×１０６／ｌ（Ｈｚ）
上式で、ｌは細長片の長さ（ｍｍ）である。方程式（１）と一致しているこの関係式を用いて、リボンを所定の長さに切り取る際の寸法公差によってもたらされる共振周波数のばらつきは、以下のように求められる。ｆｒとｌの上記の関係は、Δｆｒ／Δｌ＝−２．９０６×１０６／２ｌ２となり、Δｆｒは細長片長さのばらつきΔｌにおける共振周波数の変化である。市販のリボンカッターで達成可能なマーカ細長片の切断寸法公差は、表Ｖで与えられた公称すなわち目標とされた細長片の長さと実際の長さを比較することにより求められる。例えば、表Ｖで１８．０１ｍｍの長さを有する細長片は、目標の細長片長さ１８ｍｍを有していたものであり、結果として０．０１ｍｍの切断公差ということになる。このようにして得られた切断機寸法公差を用いて、細長片長さのばらつきによる周波数のばらつきΔｆｒが算定され、これは、短い細長片の場合の約３Ｈｚから長い細長片の場合の約４００Ｈｚに及んだ。図７に示されたように長い細長片の場合の共振線幅が約４００Ｈｚであり、図８に示されたように短い細長片の場合の共振線幅が約７００Ｈｚであるので、本発明の実施形態による電子商品識別システムでは、認識可能な最小の周波数分離は、約８００Ｈｚと求められる。したがって、誤りのない識別を確実なものにするために、最小の認識可能な共振周波数分離の２倍を上回る２ｋＨｚの共振周波数分離が選択され、選択された領域の識別可能な商品の数を決定した。表Ｖで列記されたマーカ細長片で対象として含まれる共振周波数は約３４，０００Ｈｚから約１２０，０００Ｈｚにおよび、約８６，０００Ｈｚの共振周波数範囲をまかなう。上で求められたように、誤りのない識別のために２ｋＨｚの共振周波数分離を使用すると、マーカが１つだけ細長片を有するとき電子的に識別可能な商品の数は４３になるが、本発明によるコード化電子商品識別システムにおいて、本発明の一実施形態の異なる長さが利用されるとき、マーカが２つ、３つ、４つおよび５つのマーカ細長片を有すると、上記商品の数は、所与の領域で、それぞれ約１８００、７４０００、２９６万および１億１５５０万に増加する。識別可能な商品すなわちコード化された商品の数は、より多くのマーカ細長片を加えることおよび／またはマーカ内のバイアス磁界のレベルを変化させることのいずれかによってさらに増加される。
【００５９】
前述のコード化されたマーカ５０１は、図１２に示されるように、本発明の実施形態による電子商品識別システムに効果的に利用される。本発明の一実施形態のコード化されたマーカ５０１を付けた識別されるべき商品５０２は、一対の応答指令コイル５１１が側面に位置している図１２の応答指令区域５１０内に配置される。コイル５１１は、信号発生器５１３および交流増幅器５１４から成る電子デバイス５１２によって供給された周波数が変化する交流磁界を発するが、これは識別されるべき商品５０２に向き、そのオン・オフ動作用の電子回路ボックス５１５によって制御される。商品５０２が区域５１０に配置されたとき、電子回路ボックス５１５は、応答指令交流磁界の最低周波数から最高周波数までの周波数掃引をオンにするが、その掃引範囲は、マーカの所定周波数の範囲次第である。そのような周波数掃引では、本発明の一実施形態のコード化されたマーカ５０１からの共振信号は、一対の信号受信コイル５１６で検出され、その結果、図１１に例示されたような共振信号プロファイルをもたらす。このように信号検出器５１７によって得られた信号プロファイルは、本発明の一実施形態のコード化されたマーカ５０１中にコード化された共振周波数シーケンスを識別するようにプログラムされたコンピュータ５１８に格納される。この識別が完了したとき、コンピュータ５１８は、システムをリセットするために、識別器５１９および電子回路ボックス５１５に識別の結果を報告する信号を送る。所望であれば、本発明の実施形態によるコード化されたマーカは、商品５０２が応答指令区域５１０を出た後で、マーカ内のバイアス磁石を消磁することにより非活性化されてよい。
【００６０】
上記で与えられたコード化された電子商品識別システムは、変化する周波数を用いて交流励磁磁界を掃引することにより、商品を識別するために使用される。ある場合には、遅延のある識別が望まれ、これは図３、図５（ａ）、図１０および図１１に示されたようにＶ１を追尾することにより達成され得る。これは、Ｖ１を掃引周波数の関数として処理するように図１２のコンピュータ５１７をプログラミングすることにより電子的に達成される。
【実施例１】
【００６１】
裂かれたリボンが、従来型の金属リボンカッターを用いて、展性がある長方形の細長片に切られた。各細長片の曲率は、図１Ａで定義されたように、細長片の長さｌにわたって湾曲面の高さｈを測定することにより光学的に求められた。
【実施例２】
【００６２】
磁気機械性能は、一対のコイルが静的バイアス磁界を供給し、バッキングコイルによって補償された信号検出コイルに発生する電圧が電圧計およびオシロスコープによって測定される装置内で求められた。したがって、測定された電圧は検出コイルに依存するものであり、相対的な信号振幅を示す。励磁交流磁界は、市販の関数発生器および交流増幅器によって供給された。電圧計からの信号電圧が表にされ、収集されたデータを解析し処理するために市販のコンピュータソフトウェアが使用された。
【実施例３】
【００６３】
印加された磁界Ｈの関数として磁気誘導Ｂを測定するために、市販の直流のＢＨ曲線測定器が利用された。交流ＢＨ曲線の測定については、実施例４のものに類似の励磁コイル−検出コイル組立体が使用され、検出コイルからの出力信号は電子積分器に入力された。次いで、供試体の磁気誘導Ｂの値を与えるために、積分された信号が較正された。結果として得られたＢが、印加された磁界Ｈに対してプロットされ、交流ＢＨ曲線がもたらされた。交流と直流のどちらの場合も、印加された磁界および測定の方向はマーカ細長片の長さ方向に沿うものであった。
【実施例４】
【００６４】
実施例１に従って準備されたマーカ細長片が、所定の基本周波数で励磁交流磁界に配置され、その高調波応答が細長片を含むコイルによって検出された。励磁コイルおよび信号検出コイルは、直径約５０ｍｍのボビンに巻きつけられた。励磁コイルおよび信号検出コイルの巻線数は、それぞれ約１８０および約２５０であった。基本周波数は２．４ｋＨｚに選択され、励磁コイルにおけるその電圧は約８０ｍＶであった。信号検出コイルから２５次の高調波電圧が測定された。
【００６５】
したがって、本発明の一実施形態では、マーカ細長片の反りの曲率半径は、約１００ｃｍ未満または約２０ｃｍと約１００ｃｍの間でよい。
【００６６】
選択によっては、コード化は、３より大きな長さ対幅の縦横比を有する所定長さの長方形細長片のリボン軸芯に垂直な磁気異方性方向を有するアモルファス磁歪合金リボンを切り取ることにより実行される。
【００６７】
また、選択によっては、細長片は約３ｍｍから約１５ｍｍの細長片幅を有する。
【００６８】
本発明の一実施形態では、細長片は、約４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）から約１４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）の共振周波数対バイアス磁界の傾斜を有する。
【００６９】
選択によっては、細長片の幅が６ｍｍであるとき、細長片は約１８ｍｍより大きな長さを有する。
【００７０】
また、選択によっては、細長片は、約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する。
【００７１】
本発明の一実施形態では、アモルファス強磁性合金リボンは、約８ｐｐｍと約１８ｐｐｍの間の飽和磁歪定数および約０．７テスラと約１．１テスラの間の飽和磁気誘導を有する。
【００７２】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、異なる長さの少なくとも２つのマーカ細長片を備える。選択によっては、コード化されたマーカは、異なる長さの５つのマーカ細長片を備える。
【００７３】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、約３０，０００Ｈｚと約１３０，０００Ｈｚの間の磁気機械共振周波数を有する。
【００７４】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、２つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１８００個以内、および５つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１億１５００万個以内の個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００７５】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、１億１５００万個を上回る個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００７６】
したがって、本発明の一実施形態では、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合された磁気機械共振の電子商品識別システムのコード化されたマーカが、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す展性のある複数の磁歪性の細長片を備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。
【００７７】
さらに、選択された本発明の実施形態では、電子商品識別システムは、コード化されたマーカのコード化情報を解読する能力を有する。コード化されたマーカは、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合され、また、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す複数の展性のある磁歪性の細長片をコード化されたマーカが備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。電子商品識別システムは、コード化されたマーカに向けられた交流励磁磁界を発して応答指令区域を形成する一対のコイル、コード化されたマーカからコード化情報を受け取る一対の信号検出コイル、コード化されたマーカ上にコード化された情報を解読するためのソフトウェアを有する電子コンピュータを有する電子信号処理デバイス、またはコード化されたマーカを識別する電子機器のうちの１つを備える。したがって、この電子商品識別システムは、コード化されたマーカの識別を提供するばかりでなく、取り付けられたコード化マーカを有する商品を識別することもできる。
【００７８】
いくつかの本発明の実施形態が示され説明されてきたが、本発明の原理および趣旨から逸脱することなくこれらの実施形態において変更を加えることが可能であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲およびそれらの等価物で定義されることが、当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によってアモルファス合金リボンから切り取られ、バイアス磁石を有する細長片の側面図である。
【図１Ｂ】バイアス磁石を有する従来型の細長片の図である。
【図２】本発明の一実施形態による単一の細長片マーカの磁気機械共振特性および従来型の単一の細長片マーカの磁気機械共振特性を示し、共振周波数をバイアス磁界の関数として示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による単一の細長片マーカの共振信号および従来型の単一の細長片マーカの共振信号を示し、共振信号の振幅をバイアス磁界の関数として示す図である。
【図４】長さ約３８ｍｍ、幅約６ｍｍおよび厚さ約２８μｍを有する本発明の一実施形態のマーカ細長片上で、６０Ｈｚで得られたＢＨ曲線を示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による磁気機械共振マーカの一実施形態の物理的プロファイルの比較を示す図である。
【図５Ｂ】どちらの場合も長さの異なる２つのマーカ細長片を利用する従来型マーカの比較を示す図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態の、長さの異なる２つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図６Ｂ】従来型の、長さの異なる２つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図７】図６Ａの低い方の共振周波数領域近傍の共振信号プロファイルを示す図である。
【図８】図６Ａの高い方の共振周波数領域近傍の共振信号プロファイルを示す図である。
【図９−１】異なる長さの３枚の細長片が収容された本発明の一実施形態のマーカを示す図である。
【図９−２】異なる長さの３枚の細長片が収容された本発明の一実施形態のマーカを示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態の、長さの異なる３つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態の、長さの異なる５つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるコード化電子商品識別システムを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は強磁性アモルファス合金リボンおよび電子商品識別システムで使用されるマーカに関し、このマーカは、交番磁界中で複数の共振周波数で機械的に振動するアモルファス磁歪材料に基づく複数の長方形の細長片を含み、それによってコード化および解読の目的のためにマーカの磁気機械効果が効果的に利用される。本発明も、そのようなマーカを利用する電子識別システムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
磁性材料の磁気歪みとは、磁性材料に外部磁界を印加すると寸法変化が起こる現象である。材料が磁化されると伸びるような寸法変化であるとき、材料は「プラスの磁歪」と呼ばれる。材料が「マイナスの磁歪」であるとき、材料は磁化すると縮む。したがって、いずれの場合も、交番磁界中にあるとき磁性材料は振動する。交番磁界と共に静磁界が印加されるとき、磁性材料の機械的振動の周波数は、磁気弾性結合を介して印加された静的な磁界と共に変化する。これは、例えばＳ．Ｃｈｉｋａｚｕｍｉによる「Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ」（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９６４年、４３５ページ）で説明されるΔＥ効果として一般に知られている。ここで、Ｅ（Ｈ）は印加された磁界Ｈの関数であるヤング率を表わし、材料の振動周波数すなわち共振周波数ｆｒは、Ｅ（Ｈ）に対して次式を介した関係がある。
ｆｒ＝（１／２ｌ）［Ｅ（Ｈ）／ρ］１／２ （１）
上式で、ｌは材料の長さであり、ρは材料の質量密度である。前述の磁気弾性効果すなわち磁気機械効果は、米国特許第４，５１０，４８９号および米国特許第４，５１０，４９０号（以下’４８９特許および’４９０特許）で最初に教示された電子商品監視システムで利用されている。そのような監視システムは、高い検出感度、高い動作信頼性および低運転コストの組合せを提供するという点で、有利なシステムである。
【０００３】
そのようなシステムにおけるマーカは、最大の磁気機械結合を確立するためのバイアス磁界と呼ばれる静的な磁界を与える磁気的により強い強磁性体（より高い保磁度を有する材料）と共に実装された強磁性体の１つまたは複数の長さが既知の細長片である。強磁性のマーカ材料は、好ましくはアモルファス合金リボンであり、これは合金の磁気機械結合の効率が非常に高いためである。機械的共振周波数ｆｒは、上の方程式（１）が示すように、基本的には合金リボンの長さおよびバイアス磁界の強度によって求められる。マーカ材料は、電子識別システムで共振周波数に合わせられた応答指令信号に出会うと大きな信号磁界で応答し、これがシステム内の受信器によって検出される。
【０００４】
いくつかのアモルファス強磁性材料は、前述の磁気機械共振に基づくコード化識別システム向けの米国特許第４，５１０，４９０号で考察され、アモルファスのＦｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−ＣおよびＦｅ−Ｂ−Ｓｉの合金を含むものであった。合金のうち、市販のアモルファスのＦｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂを基材としたＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標）社の２８２６ＭＢの合金が、磁気高調波の発生／検出に基づく他のシステムによって偶発的に作動されるまで、磁気機械共振マーカに広範に使用されていた。この偶発的作動は、その当時使用された磁気機械共振マーカが時々非線形のＢＨ特性を示し、励磁磁界周波数の高調波が発生する原因となるために起こる。時としてシステムの「汚染問題」と呼ばれるこの問題を回避するために、一連の新規のマーカ材料が発明されており、それらの例が、米国特許第５，４９５，２３１号、米国特許第５，５３９，３８０号、米国特許第５，６２８，８４０号、米国特許第５，６５０，０２３号、米国特許第６，０９３，２６１号および米国特許第６，１８７，１１２号に開示されている。新規のマーカ材料は、最初の’４８９特許および’４９０特許の識別システムで利用された材料より概してよりよく機能するが、マーカ材料において、ある程度磁気機械性能がより優れたものが発見され、例えば米国特許第６，２９９，７０２号（以下’７０２特許）に開示されている。例えば’７０２特許に開示されているような所望の磁気機械特性を実現するためには、これらの新規のマーカ材料は、複雑な熱処理工程を必要とする。明らかに、そのような複雑なリボン製造の後工程を必要としない新規の磁気機械マーカ材料が必要であり、前述の「汚染問題」をもたらすことなく、高度な磁気機械性能を有するそのようなマーカ材料を提供することが本発明の目標の１つである。本発明の新規の磁気機械マーカ材料を十分に利用し、本発明は、コード化機能および解読機能を有するマーカおよびこのマーカを利用する電子識別システムを含む。磁気機械マーカを有するコード化監視システムが米国特許第４，５１０，４９０号に教示されているが、マーカ内の利用可能なスペースが限定されているために構成するマーカ細長片の数が制限され、したがってそのようなマーカを使用したコード化機能および解読機能の領域を制限する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コード化機能および解読機能を有する電子商品識別システム（以下「コード化電子商品識別システム」と呼ぶ）におけるコード化されたマーカとしての性能を犠牲にすることなく、マーカ細長片の数がかなり増加されるマーカが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、磁気機械共振に基づく電子識別システムのマーカに軟磁性材料が含まれる。
【０００７】
向上した総合的な磁気機械共振特性を有するマーカ材料がアモルファス合金リボンから製作され、その結果、コード化されたマーカ内に多数のマーカ細長片が収容される。米国特許第４，１４２，５７１号に教示されるように、磁気機械共振能力を有するリボン状の軟磁性材料が回転する基体上に成型される。成型されたままのリボン幅がマーカ材料のための所定幅より広いとき、前記リボンは、前記所定幅に細長く裂かれる。こうして処理されたリボンは、バイアス静磁界を与える少なくとも１つの半強磁性細長片とともに複数の前記細長片を使用して磁気機械共振マーカを製作するために、様々な長さを有して展性がある長方形のアモルファス金属細長片に切られる。
【０００８】
コード化電子商品識別システムは、本発明のコード化されたマーカを利用する。このシステムは、本発明の磁気機械マーカが変化する周波数を有する応答指令磁界を受ける商品応答指令区域を有し、応答指令磁界の励磁に対する信号の応答が、商品応答指令区域に位置している一対のアンテナコイルを有する受信器によって検出される。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合された磁気機械共振式電子商品識別システムのコード化されたマーカが提供され、このマーカは、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す展性のある複数の磁歪性細長片を備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。
【００１０】
選択によっては、マーカ細長片の反りの曲率半径は１００ｃｍ未満である。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、コード化は、３より大きな長さ対幅の態様の縦横比を有する所定長さの長方形細長片のリボン軸芯に垂直な磁気異方性方向を有するアモルファス磁歪合金リボンを切り取ることにより実行される。
【００１２】
選択によっては、細長片は約３ｍｍから約１５ｍｍの細長片幅を有する。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、細長片は、約４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）から約１４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）の共振周波数対バイアス磁界の傾斜を有する。
【００１４】
選択によっては、細長片の幅が６ｍｍであるとき、細長片は約１８ｍｍより大きな長さを有する。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、細長片は、約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、アモルファス強磁性合金リボンは、約８ｐｐｍと約１８ｐｐｍの間の飽和磁歪定数および約０．７テスラと約１．１テスラの間の飽和磁気誘導を有する。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金は、Ｆｅａ−Ｎｉｂ−Ｍｏｃ−Ｂｄに基づく組成を有し、３０≦ａ≦４３、３５≦ｂ≦４８、０≦ｃ≦５、１４≦ｄ≦２０、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であり、任意選択で３原子％以内のＭｏがＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎおよび／またはＮｂと置換され、また、任意選択で１原子％以内のＢがＳｉおよび／またはＣと置換される。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金は、Ｆｅ４０．６ Ｎｉ４０．１ Ｍｏ３．７ Ｂ１５．１ Ｓｉ０．５、Ｆｅ４１．５ Ｎｉ３８．９ Ｍｏ４．１ Ｂ１５．５、Ｆｅ４１．７ Ｎｉ３９．４ Ｍｏ３．１ Ｂ１５．８、Ｆｅ４０．２ Ｎｉ３９．０ Ｍｏ３．６ Ｂ１６．６ Ｓｉ０．６、Ｆｅ３９．８ Ｎｉ３９．２ Ｍｏ３．１ Ｂ１７．６ Ｃ０．３、Ｆｅ３６．９ Ｎｉ４１．３ Ｍｏ４．１ Ｂ１７．８、Ｆｅ３５．６ Ｎｉ４２．６ Ｍｏ４．０ Ｂ１７．９、Ｆｅ４０ Ｎｉ３８ Ｍｏ４ Ｂ１８またはＦｅ３８．０ Ｎｉ３８．８ Ｍｏ３．９ Ｂ１９．３のうち１つの組成を有する。
【００１９】
選択によっては、コード化されたマーカは、異なる長さの少なくとも２つのマーカ細長片を備える。
【００２０】
選択によっては、コード化されたマーカは、異なる長さの５つのマーカ細長片を備える。
【００２１】
選択によっては、コード化されたマーカは、約３０，０００Ｈｚと約１３０，０００Ｈｚの間の磁気機械共振周波数を有する。
【００２２】
選択によっては、コード化されたマーカは、２つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合は約１８００個以内、５つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合は約１億１５００万個以内の個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００２３】
選択によっては、コード化されたマーカは、１億１５００万個を上回る個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、細長片は、約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、電子商品識別システムは、コード化されたマーカのコード化情報を解読する能力を有する。このシステムは、コード化されたマーカに向けられた交流励磁磁界を発して応答指令区域を形成する一対のコイル、コード化されたマーカからコード化情報を受け取る一対の信号検出コイル、コード化されたマーカ上にコード化された情報を解読するためのソフトウェアを有する電子コンピュータを有する電子信号処理デバイス、またはコード化されたマーカを識別する電子デバイスのうちの１つを備え、コード化されたマーカが、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合され、コード化されたマーカが、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す複数の展性のある磁歪性の細長片を備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。
【００２６】
選択によっては、マーカ細長片の反りの曲率半径は約２０ｃｍと約１００ｃｍの間である。
【００２７】
好ましい実施形態および添付図面の以下の詳細な説明が参照されると、本発明がより十分に理解され、さらなる利点が明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
向上した総合的な磁気機械共振特性を有するマーカ材料がアモルファス強磁性合金リボンから製作され、その結果、コード化されたマーカに多数のマーカ細長片が収容される。細長片のうち少なくとも２つは、あらかじめ選択された複数の周波数のうち異なる単一の周波数で機械的に共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。米国特許第４，１４２，５７１号に教示されるように、磁気機械共振能力を有するリボン状の磁性材料が回転する基体上に成型される。成型されたままのリボン幅がマーカ材料のための所定幅より広いとき、リボンは、所定幅に細長く裂かれる。こうして処理されたリボンは、バイアス静磁界を与える少なくとも１つの半強磁性細長片とともに複数の細長片を使用して磁気機械共振マーカを製作するために、様々な長さを有して展性がある長方形のアモルファス金属細長片に切られる。
【００２９】
本発明の一実施形態では、マーカ細長片用のリボンを形成するために利用されるアモルファス強磁性合金は、Ｆｅａ−Ｎｉｂ−Ｍｏｃ−Ｂｄに基づく組成を有し、３０≦ａ≦４３、３５≦ｂ≦４８、０≦ｃ≦５、１４≦ｄ≦２０、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であり、任意選択で３原子％以内のＭｏがＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎおよび／またはＮｂと置換され、また、任意選択で１原子％以内のＢがＳｉおよび／またはＣと置換される。
【００３０】
本発明の一実施形態では、マーカ細長片用のリボンを形成するために利用されるアモルファス強磁性合金は、Ｆｅ４０．６ Ｎｉ４０．１ Ｍｏ３．７ Ｂ１５．１ Ｓｉ０．５、Ｆｅ４１．５ Ｎｉ３８．９ Ｍｏ４．１ Ｂ１５．５、Ｆｅ４１．７ Ｎｉ３９．４ Ｍｏ３．１ Ｂ１５．８、Ｆｅ４０．２ Ｎｉ３９．０ Ｍｏ３．６ Ｂ１６．６ Ｓｉ０．６、Ｆｅ３９．８ Ｎｉ３９．２ Ｍｏ３．１ Ｂ１７．６ Ｃ０．３、Ｆｅ３６．９ Ｎｉ４１．３ Ｍｏ４．１ Ｂ１７．８、Ｆｅ３５．６ Ｎｉ４２．６ Ｍｏ４．０ Ｂ１７．９、Ｆｅ４０ Ｎｉ３８ Ｍｏ４ Ｂ１８またはＦｅ３８．０ Ｎｉ３８．８ Ｍｏ３．９ Ｂ１９．３のうち１つの組成を有する。
【００３１】
したがって、市販のアモルファス磁歪のＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標）社の２８２６ＭＢのリボンの化学組成と類似した化学組成を有するアモルファス合金リボンが、米国特許第４，１４２，５７１号に説明された発明によって成型された。成型されたアモルファス合金は、約０．８８テスラの飽和磁気誘導および約１２ｐｐｍの飽和磁歪定数を有していた。リボンは、約１００ｍｍおよび約２５ｍｍの幅を有し、その厚さは約２８μｍであった。次いで、リボンは様々な幅を有するより狭いリボンへ裂かれた。次いで、裂かれたリボンは、約１５ｍｍから約６５ｍｍの長さを有して展性がある長方形の細長片に切られた。各細長片は、リボン成型ホイールの表面曲率を反映したわずかな曲率を有していた。裂いている間中、元の曲率が変更された。裂かれて切られた細長片の曲率は、実施例１で説明されるように求められた。図１Ａは、本発明の一実施形態のマーカ細長片１０の物理的外観を示し、図１Ｂは、米国特許第６，２９９，７０２号に開示された複雑な熱処理方法によって作製された従来型の細長片２０の物理的外観を示す。図示のように、本発明の一実施形態の共振マーカ−バイアス細長片構成では、磁力線１１は、図１Ｂに示される従来型の細長片の磁力線２１より接近している。これは、本発明の一実施形態のマーカ細長片１０とバイアス磁石細長片１２の間の結合を、従来型の細長片２０とバイアス磁石２２によって実現される結合より優れたものにすることを可能にし、このことが本発明の一実施形態の共振マーカ細長片の２つの終端での磁束漏れをより少なくする。本発明の一実施形態および従来型の細長片の各共振マーカ細長片が、実施例２の特徴づけ方法を用いて磁気機械共振性能の観点から試験された。図２は、本発明の一実施形態の単一細長片マーカ８３０の共振周波数と従来型の細長片８３１の共振周波数をバイアス磁界の関数として比較している。図２は、バイアス磁界の関数としての共振周波数変化が、どちらの場合もほぼ同じであることを示す。バイアス磁界強度を変化させることによる共振周波数の変化によって非活性化が達成されるので、図２に示された共振特性は、非活性化能力を有する共振マーカの設計において重要である。非活性化中に、バイアス磁界Ｈｂに対する共振周波数ｆｒの傾斜、すなわちｄｆｒ／ｄＨｂは、非活性化の有効性を決定し、したがって効果的な共振マーカ細長片のために重要な要因である。電子式コード化識別システムにおけるマーカの場合、識別システムにおいて高感度が望まれるとき、共振周波数対バイアス磁界の傾斜は、一般により大きなものが好まれる。
【００３２】
図３に、２つの場合の共振応答比較が示され、Ｖ０は励磁磁界が切られたときの応答信号振幅であり、Ｖ１は励磁磁界を停止した１ミリ秒後の信号振幅である。明らかに、共振マーカのより優れた性能のためにより高いＶ１／Ｖ０比が好まれる。したがって、産業界において、どちらの信号振幅も性能指数の一部として磁気機械共振マーカに使用される。図３は、本発明の一実施形態の共振マーカ細長片の場合、Ｖ０ ４４１はバイアス磁界Ｈｂ０＝５００Ａ／ｍで、またＶ１ ４４２はバイアス磁界Ｈｂ１＝４００Ａ／ｍで信号振幅が最大になり、従来型の共振マーカ細長片の場合、Ｖ０ ４４３はバイアス磁界Ｈｂ０＝４６０Ａ／ｍで、またＶ１ ４４４はバイアス磁界Ｈｂ１＝４００Ａ／ｍで信号振幅が最大になることを示す。さらに、図３は、本発明の一実施形態の共振マーカ細長片の場合、従来型マーカ細長片よりこれらの最大点でのＶ１／Ｖ０比が大きく、本発明の一実施形態のマーカ細長片の信号の保持が従来型のマーカ細長片に比べ優れていることを示しており、したがって本コード化電子識別システムの有効性を強調している。
【００３３】
表Ｉは、代表的な従来型のマーカ細長片と本発明の一実施形態のマーカ細長片の例の間の、磁気機械共振器としてのマーカ細長片の性能に重要なパラメータの比較を要約している。本発明の一実施形態のマーカ細長片の性能は、従来型マーカ細長片の性能に近いかまたは優ることが注目される。表Ｉ中の本発明の一実施形態のマーカ細長片はすべて本発明の実施形態のマーカとして使用するのに容認することができる。
【００３４】
表Ｉでは、バイアス磁界強度Ｈｂ０で測定されたＶ０およびバイアス磁界強度Ｈｂ１で測定されたＶ１の最大信号電圧ならびに図１Ａで定義された細長片曲率ｈを有する本発明の一実施形態のマーカ細長片についてＨｂ１で測定された共振周波数傾斜（ｄｆｒ／ｄＨｂ）が、無作為に選択された１０個の従来型マーカ細長片の対応する特性と比較された。細長片の長さｌはすべて約３８ｍｍであり、幅は約６ｍｍであった。各マーカ細長片の曲率半径はｈとｌから算定された。各細長片の共振周波数は約５８ｋＨｚであった。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表Ｉは、現在広く使用されている約６ｍｍのマーカ細長片幅についてのデータを含む。約６ｍｍと異なる幅を有するマーカ細長片を提供することは、本発明の一態様である。様々な幅を有するマーカ細長片は、表Ｉで使用された同じリボンから裂かれたものであり、それらの磁気機械共振特性が求められた。結果は表ＩＩに要約されている。共振信号電圧Ｖ０ｍａｘおよびＶ１ｍａｘは、幅の縮小に伴って予想通りに低下した。幅の縮小に伴う特性磁界値Ｈｂ０およびＨｂ１の低下は、消磁効果によるものである。したがって、バイアス界磁石はそれに応じて選択されなければならない。幅の狭いマーカがより小さな商品識別領域に適するのに対し、表ＩＩが示すように、大きなマーカ細長片からの共振信号は大きいので、幅が広いマーカは大きな商品識別領域に適する。方程式（１）が示すように、共振周波数は主に細長片の長さ次第なので、細長片の幅の変化が、使用される商品識別システムの共振周波数に影響を及ぼすことはない。
【００３７】
表ＩＩは、図１Ａで定義されたように、細長片高さｈおよび様々な細長片幅を有する本発明の一実施形態のマーカ細長片の磁気機械共振特性を示す。Ｖ０ｍａｘ、Ｈｂ０、Ｖ１ｍａｘおよびｄｆｒ／ｄＨｂの定義は、表Ｉのものと同じであった。細長片の長さｌはすべて約３８ｍｍであった。各マーカ細長片の曲率半径はｈとｌから算定された。各細長片の共振周波数は約５８ｋＨｚであった。
【００３８】
【表２】
【００３９】
本発明の別の態様は、様々な条件下で動作される様々な有効なマーカを提供することである。この目的のために、マーカ細長片が作製されるアモルファス磁気合金リボンの化学組成を変化させることにより、磁気機械共振特性が変更された。試験された合金の化学組成は表ＩＩＩに列記されており、諸合金の飽和磁気誘導および磁気歪みの値が与えられている。これらの合金の磁気機械共振特性の結果は、下の表ＩＶに与えられる。
【００４０】
表ＩＩＩは、本発明の一実施形態の磁気機械共振マーカ用の磁歪アモルファス合金の例を、それらの組成、飽和磁気誘導Ｂｓおよび飽和磁歪定数λｓとともに示す。Ｂｓの値は実施例３で説明された直流のＢＨ曲線測定から求められ、λｓの値は、実験式λｓ＝ｋＢｓ２を使用し、Ｓ．Ｉｔｏら、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第３７巻、６６５ページ（１９８０年）より、ｋ＝１５．５ｐｐｍ／テスラ２を用いて算定された。
【００４１】
【表３】
【００４２】
表ＩＶは、図１Ａで定義されたように細長片高さがｈで表ＩＩＩに列記された様々な化学組成を有する本発明の一実施形態のマーカ細長片の磁気機械共振特性を示す。Ｖ０ｍａｘ、Ｈｂ０、Ｖ１ｍａｘおよびｄｆｒ／ｄＨｂの定義は、表Ｉのものと同じであった。細長片の長さｌはすべて約３８ｍｍであった。各マーカ細長片の曲率半径はｈとｌから算定された。各細長片の共振周波数は約５８ｋＨｚであった。
【００４３】
【表４】
【００４４】
表ＩＩＩに列記された様々な化学組成を有するアモルファス合金は、表ＩＶに与えられたようにすべて優れた磁気機械共振特性を有し、したがって本発明の一実施形態のコード化電子識別システムに有用である。
【００４５】
その上、実施例１に従って約６ｍｍの幅に裂かれたリボンは、様々な長さの細長片に切られ、それらの磁気機械共振特性が試験された。上の表Ｉ、ＩＩおよびＩＶで取り上げられた特性に加えて、磁気機械共振細長片の有効性を求めるために次式を使用して補足的なテストが行われた。
Ｖ（ｔ）＝Ｖ０ｅｘｐ（−ｔ／τ） （２）
上式で、ｔは交流磁界励磁を停止した後の測定された時間であり、τは共振信号の減衰特性の時定数である。表Ｉ、ＩＩおよびＩＶ中のＶ１ｍａｘの値は、ｔ＝１ミリ秒のデータから求められた。結果は表Ｖに与えられ、表Ｖには様々な細長片長さの共振特性を特徴づける他のパラメータが要約されている。ｆｒが上に与えられた方程式（１）の関係にとてもよく従うことが注目される。また、細長片の長さの増加に伴ってτが増加することも注目される。遅延した信号検出が好まれるのであれば、より大きな時定数τの値が好ましい。しかし、コード化電子商品識別システムにおいて、応答指令交流磁界が掃引されるとき、表Ｉ中のＶ０の値はＶ１の値以上に重要である。
【００４６】
表Ｖに示されるように、様々な長さｌを有する本発明の一実施形態のマーカ細長片に対して磁気機械共振特性が求められた。各細長片の幅は約６ｍｍであり、厚さは約２８μｍであった。共振周波数ｆｒは式（１）で定義され、時定数τは式（２）で定義される。Ｖ０ｍａｘ、Ｈｂ０、Ｖ１ｍａｘ、Ｈｂ１およびｄｆｒ／ｄＨｂの定義は、表Ｉのものと同じであった。マーカ高さｈは図１で定義され、各細長片の曲率半径はｈとｌを使用して算定された。
【００４７】
【表５】
【００４８】
本発明の一実施形態のマーカ細長片において、磁気機械共振を引き起こすために必要とされる表ＩＩＩに列記された飽和磁気誘導および飽和磁歪定数など基本的な磁気特性に加えて、マーカ細長片内の磁化の容易な方向である磁気異方性の方向は、基本的に細長片の長さ方向に垂直でなくてはならない。これは、実際に、実施例３の測定法を用いて上の表Ｖからの約３８ｍｍの長い細長片上で、６０Ｈｚで得られたＢＨ曲線を示す図４に示されたケースである。図４のＢＨ曲線は、Ｈ＝０での残留磁気誘導すなわちＢ（Ｈ＝０）は０に近く、またＨ＝０近傍のＢ／Ｈで定義される透磁率が線形であることを示す。図４に示されたＢＨ曲線の形状は、磁気異方性の平均方向が細長片の長さ方向に垂直な磁気細長片のＢＨ挙動に一般的なものである。図４に示された本発明の一実施形態のマーカ細長片の磁化挙動の結果は、細長片が交流磁界に配置されたとき細長片内に高調波が発生しないことである。したがって、「背景技術」部で言及されたシステムの「汚染問題」が最小化される。この点をさらに検査するために、図４のマーカ細長片からの高調波信号が、磁気高調波の発生／検出に基づく電子商品監視システムのマーカ細長片のものと比較された。この比較結果が下の表ＶＩに与えられている。
【００４９】
表ＶＩに示されるように、本発明の一実施形態のマーカ細長片とＣｏを基材とするＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標）社の２７１４Ａ合金（磁気高調波の発生／検出システムに基づく電子商品監視システムで広く使用されている）に基づくマーカ細長片との間で磁気高調波信号の比較が行われた。細長片サイズはどちらの場合も同じであり、長さ約３８ｍｍかつ幅約６ｍｍであった。基本励磁周波数は２．４ｋＨｚであり、実施例４の高調波信号検出法を使用することにより２５次の高調波信号が比較された。
【００５０】
【表６】
【００５１】
表ＶＩが示すように、本発明の一実施形態のマーカからの無視できるほど小さい高調波信号は、磁気高調波の発生／検出に基づく電子商品監視システムを作動させることがない。
【００５２】
本発明の一実施形態の、長さの異なる２つのマーカ細長片が、表Ｉ、ＩＩ、ＩＶおよびＶで特徴づけられた複数の細長片から無作為に選択されて互いの表面に取り付けられ、図５Ａの細長片１１０および細長片１１１によって示されるようにマーカが１つ作製された。長さの異なる２つのマーカ細長片は、非磁性外側ケーシング１００と１０１の間の空洞領域に収容される。バイアス磁石１２０は、ケーシング１０１の外側面に取り付けられる。比較のために、２つの従来型のマーカ細長片向けのマーカ構成が図５Ｂの細長片２１０および細長片２１１によって示され、２つの細長片用に利用可能な平面状の領域は図５Ａの２つの細長片用のものと同一である。図５Ｂの数字２００、２０１および２２０は、それぞれ図５Ａの要素１００、１０１および１２０に対応する。
【００５３】
表Ｖからの約２０ｍｍの細長片および約５７ｍｍの細長片を含むマーカについて、図５Ａに対応する本発明の一実施形態の２つの細長片のマーカの磁気機械共振挙動が図６Ａに示され、約２０ｍｍおよび約５７ｍｍの長さの２つの細長片を使用し、’４９０特許に従って準備された図５Ｂに対応する従来型の２つの細長片のマーカの磁気機械共振挙動が図６Ｂに示される。本発明の一実施形態の２つのマーカ細長片からの総合的な信号振幅が、２つの従来型のマーカ細長片からの総合的な信号振幅よりかなり高いことが図６Ａ〜図６Ｂから明らかである。図５Ａに示された本発明の一実施形態のマーカの場合については、本発明の一実施形態の長いサイズの細長片からの信号振幅Ｖ０（図６Ａに示される）が、図５Ｂの長いサイズの従来型マーカ細長片のそれに対応する値Ｖ０（図６Ｂに示される）より約２８０％大きい。短いサイズの細長片については、本発明の一実施形態の細長片は、それに対応する従来型のマーカ細長片の信号振幅Ｖ１（図６Ｂに示される）より３７０％大きい信号振幅Ｖ１（図６Ａ示される）を発生する。図６Ａに示された低い方の共振周波数ｆｒ＝３８，６１０Ｈｚ近傍の拡大された共振振幅プロファイルが図７に示されており、これは、振幅が最大振幅の１／２になるポイントでの周波数の幅として定義される磁気機械共振の幅を示し、約４２０Ｈｚである。ｆｒ＝１０９，０７０Ｈｚ近傍の高い方の共振周波数領域については、信号振幅は、図８に示されるように約６６０Ｈｚの周波数幅を有する。以下で共振線幅と呼ばれるこの周波数幅は、わずかに長さの異なる２つのマーカ細長片用に２つの隣接した共振周波数間の最小の共振周波数分離を求めるために使用される。
【００５４】
図９−１は、上の表Ｉ、ＩＩおよびＩＶから無作為に選択された長さの異なる３つのマーカ細長片３１１、３１２および３１３を含む本発明の一実施形態のマーカを示す。２つの外側ケーシング３００と３０１の間のくぼみスペース３０２は、本発明の実施形態のマーカ細長片３１１、３１２および３１３を収容するためのものであり、数字３３０は、ケーシング３０１の外側面に取り付けられるバイアス磁石を示す。約２５ｍｍ、約３８ｍｍおよび約５２ｍｍの長さおよび約６ｍｍの幅を有する３枚の細長片を有するマーカの磁気機械共振特性が、図１０に示される。図６Ａおよび図７では約４０，０００Ｈｚの低い方の共振周波数領域近傍に約４００Ｈｚの共振線幅があり、また図６Ａおよび図８に示されるように約１１０，０００Ｈｚの高い方の共振周波数領域近傍に約７００Ｈｚの共振線幅があって、観測された機械的共振が鋭く、本発明の一実施形態のマーカの、長さの異なるマーカ細長片間の磁気機械干渉が微々たるものであることを示し、その結果として３つを上回るマーカ細長片を積み重ねることが可能になることが注目される。図９−２において、長さの異なる３つのマーカ細長片が、それら自体の間で細長片の幅方向の中心近くの線に沿って触れるので、細長片対細長片の磁気機械干渉が無いことは明らかである。同様に、約３０ｍｍ、約３８ｍｍ、約４２ｍｍ、約４７ｍｍおよび約５２ｍｍの異なる長さを有し、幅が約６ｍｍである５つの細長片が表Ｉ、ＩＩ、ＩＶおよびＶの細長片から選択されてマーカが製作された。この５つの細長片のマーカの共振特性が図１１に示される。異なる長さのマーカ細長片を利用する本発明の一実施形態のマーカについての共振特性の概要が、表ＶＩＩに与えられる。
【００５５】
表ＶＩＩに示されるように、共振信号Ｖ０ｍａｘおよびＶ１ｍａｘは、それぞれ本発明のコード化されたマーカからの共振周波数ｆｒに位置する。
【００５６】
【表７】
【００５７】
表ＶＩＩでは、マーカ細長片幅は約６ｍｍであり、厚さは約２８μｍである。
【００５８】
表ＶＩＩで与えられた共振信号Ｖ０ｍａｘおよびＶ１ｍａｘは、本発明の実施形態による電子商品識別システムで検出されるのに十分に有効なものである。表Ｖのデータは、共振周波数ｆｒと細長片の長さの間の、次式によって与えられる関係に繋がる。
ｆｒ＝２．１９０６×１０６／ｌ（Ｈｚ）
上式で、ｌは細長片の長さ（ｍｍ）である。方程式（１）と一致しているこの関係式を用いて、リボンを所定の長さに切り取る際の寸法公差によってもたらされる共振周波数のばらつきは、以下のように求められる。ｆｒとｌの上記の関係は、Δｆｒ／Δｌ＝−２．９０６×１０６／２ｌ２となり、Δｆｒは細長片長さのばらつきΔｌにおける共振周波数の変化である。市販のリボンカッターで達成可能なマーカ細長片の切断寸法公差は、表Ｖで与えられた公称すなわち目標とされた細長片の長さと実際の長さを比較することにより求められる。例えば、表Ｖで１８．０１ｍｍの長さを有する細長片は、目標の細長片長さ１８ｍｍを有していたものであり、結果として０．０１ｍｍの切断公差ということになる。このようにして得られた切断機寸法公差を用いて、細長片長さのばらつきによる周波数のばらつきΔｆｒが算定され、これは、短い細長片の場合の約３Ｈｚから長い細長片の場合の約４００Ｈｚに及んだ。図７に示されたように長い細長片の場合の共振線幅が約４００Ｈｚであり、図８に示されたように短い細長片の場合の共振線幅が約７００Ｈｚであるので、本発明の実施形態による電子商品識別システムでは、認識可能な最小の周波数分離は、約８００Ｈｚと求められる。したがって、誤りのない識別を確実なものにするために、最小の認識可能な共振周波数分離の２倍を上回る２ｋＨｚの共振周波数分離が選択され、選択された領域の識別可能な商品の数を決定した。表Ｖで列記されたマーカ細長片で対象として含まれる共振周波数は約３４，０００Ｈｚから約１２０，０００Ｈｚにおよび、約８６，０００Ｈｚの共振周波数範囲をまかなう。上で求められたように、誤りのない識別のために２ｋＨｚの共振周波数分離を使用すると、マーカが１つだけ細長片を有するとき電子的に識別可能な商品の数は４３になるが、本発明によるコード化電子商品識別システムにおいて、本発明の一実施形態の異なる長さが利用されるとき、マーカが２つ、３つ、４つおよび５つのマーカ細長片を有すると、上記商品の数は、所与の領域で、それぞれ約１８００、７４０００、２９６万および１億１５５０万に増加する。識別可能な商品すなわちコード化された商品の数は、より多くのマーカ細長片を加えることおよび／またはマーカ内のバイアス磁界のレベルを変化させることのいずれかによってさらに増加される。
【００５９】
前述のコード化されたマーカ５０１は、図１２に示されるように、本発明の実施形態による電子商品識別システムに効果的に利用される。本発明の一実施形態のコード化されたマーカ５０１を付けた識別されるべき商品５０２は、一対の応答指令コイル５１１が側面に位置している図１２の応答指令区域５１０内に配置される。コイル５１１は、信号発生器５１３および交流増幅器５１４から成る電子デバイス５１２によって供給された周波数が変化する交流磁界を発するが、これは識別されるべき商品５０２に向き、そのオン・オフ動作用の電子回路ボックス５１５によって制御される。商品５０２が区域５１０に配置されたとき、電子回路ボックス５１５は、応答指令交流磁界の最低周波数から最高周波数までの周波数掃引をオンにするが、その掃引範囲は、マーカの所定周波数の範囲次第である。そのような周波数掃引では、本発明の一実施形態のコード化されたマーカ５０１からの共振信号は、一対の信号受信コイル５１６で検出され、その結果、図１１に例示されたような共振信号プロファイルをもたらす。このように信号検出器５１７によって得られた信号プロファイルは、本発明の一実施形態のコード化されたマーカ５０１中にコード化された共振周波数シーケンスを識別するようにプログラムされたコンピュータ５１８に格納される。この識別が完了したとき、コンピュータ５１８は、システムをリセットするために、識別器５１９および電子回路ボックス５１５に識別の結果を報告する信号を送る。所望であれば、本発明の実施形態によるコード化されたマーカは、商品５０２が応答指令区域５１０を出た後で、マーカ内のバイアス磁石を消磁することにより非活性化されてよい。
【００６０】
上記で与えられたコード化された電子商品識別システムは、変化する周波数を用いて交流励磁磁界を掃引することにより、商品を識別するために使用される。ある場合には、遅延のある識別が望まれ、これは図３、図５（ａ）、図１０および図１１に示されたようにＶ１を追尾することにより達成され得る。これは、Ｖ１を掃引周波数の関数として処理するように図１２のコンピュータ５１７をプログラミングすることにより電子的に達成される。
【実施例１】
【００６１】
裂かれたリボンが、従来型の金属リボンカッターを用いて、展性がある長方形の細長片に切られた。各細長片の曲率は、図１Ａで定義されたように、細長片の長さｌにわたって湾曲面の高さｈを測定することにより光学的に求められた。
【実施例２】
【００６２】
磁気機械性能は、一対のコイルが静的バイアス磁界を供給し、バッキングコイルによって補償された信号検出コイルに発生する電圧が電圧計およびオシロスコープによって測定される装置内で求められた。したがって、測定された電圧は検出コイルに依存するものであり、相対的な信号振幅を示す。励磁交流磁界は、市販の関数発生器および交流増幅器によって供給された。電圧計からの信号電圧が表にされ、収集されたデータを解析し処理するために市販のコンピュータソフトウェアが使用された。
【実施例３】
【００６３】
印加された磁界Ｈの関数として磁気誘導Ｂを測定するために、市販の直流のＢＨ曲線測定器が利用された。交流ＢＨ曲線の測定については、実施例４のものに類似の励磁コイル−検出コイル組立体が使用され、検出コイルからの出力信号は電子積分器に入力された。次いで、供試体の磁気誘導Ｂの値を与えるために、積分された信号が較正された。結果として得られたＢが、印加された磁界Ｈに対してプロットされ、交流ＢＨ曲線がもたらされた。交流と直流のどちらの場合も、印加された磁界および測定の方向はマーカ細長片の長さ方向に沿うものであった。
【実施例４】
【００６４】
実施例１に従って準備されたマーカ細長片が、所定の基本周波数で励磁交流磁界に配置され、その高調波応答が細長片を含むコイルによって検出された。励磁コイルおよび信号検出コイルは、直径約５０ｍｍのボビンに巻きつけられた。励磁コイルおよび信号検出コイルの巻線数は、それぞれ約１８０および約２５０であった。基本周波数は２．４ｋＨｚに選択され、励磁コイルにおけるその電圧は約８０ｍＶであった。信号検出コイルから２５次の高調波電圧が測定された。
【００６５】
したがって、本発明の一実施形態では、マーカ細長片の反りの曲率半径は、約１００ｃｍ未満または約２０ｃｍと約１００ｃｍの間でよい。
【００６６】
選択によっては、コード化は、３より大きな長さ対幅の縦横比を有する所定長さの長方形細長片のリボン軸芯に垂直な磁気異方性方向を有するアモルファス磁歪合金リボンを切り取ることにより実行される。
【００６７】
また、選択によっては、細長片は約３ｍｍから約１５ｍｍの細長片幅を有する。
【００６８】
本発明の一実施形態では、細長片は、約４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）から約１４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）の共振周波数対バイアス磁界の傾斜を有する。
【００６９】
選択によっては、細長片の幅が６ｍｍであるとき、細長片は約１８ｍｍより大きな長さを有する。
【００７０】
また、選択によっては、細長片は、約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する。
【００７１】
本発明の一実施形態では、アモルファス強磁性合金リボンは、約８ｐｐｍと約１８ｐｐｍの間の飽和磁歪定数および約０．７テスラと約１．１テスラの間の飽和磁気誘導を有する。
【００７２】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、異なる長さの少なくとも２つのマーカ細長片を備える。選択によっては、コード化されたマーカは、異なる長さの５つのマーカ細長片を備える。
【００７３】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、約３０，０００Ｈｚと約１３０，０００Ｈｚの間の磁気機械共振周波数を有する。
【００７４】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、２つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１８００個以内、および５つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１億１５００万個以内の個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００７５】
本発明の一実施形態では、コード化されたマーカは、１億１５００万個を上回る個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する。
【００７６】
したがって、本発明の一実施形態では、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合された磁気機械共振の電子商品識別システムのコード化されたマーカが、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す展性のある複数の磁歪性の細長片を備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。
【００７７】
さらに、選択された本発明の実施形態では、電子商品識別システムは、コード化されたマーカのコード化情報を解読する能力を有する。コード化されたマーカは、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合され、また、アモルファス強磁性合金リボンから所定長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す複数の展性のある磁歪性の細長片をコード化されたマーカが備え、細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される。電子商品識別システムは、コード化されたマーカに向けられた交流励磁磁界を発して応答指令区域を形成する一対のコイル、コード化されたマーカからコード化情報を受け取る一対の信号検出コイル、コード化されたマーカ上にコード化された情報を解読するためのソフトウェアを有する電子コンピュータを有する電子信号処理デバイス、またはコード化されたマーカを識別する電子機器のうちの１つを備える。したがって、この電子商品識別システムは、コード化されたマーカの識別を提供するばかりでなく、取り付けられたコード化マーカを有する商品を識別することもできる。
【００７８】
いくつかの本発明の実施形態が示され説明されてきたが、本発明の原理および趣旨から逸脱することなくこれらの実施形態において変更を加えることが可能であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲およびそれらの等価物で定義されることが、当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によってアモルファス合金リボンから切り取られ、バイアス磁石を有する細長片の側面図である。
【図１Ｂ】バイアス磁石を有する従来型の細長片の図である。
【図２】本発明の一実施形態による単一の細長片マーカの磁気機械共振特性および従来型の単一の細長片マーカの磁気機械共振特性を示し、共振周波数をバイアス磁界の関数として示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による単一の細長片マーカの共振信号および従来型の単一の細長片マーカの共振信号を示し、共振信号の振幅をバイアス磁界の関数として示す図である。
【図４】長さ約３８ｍｍ、幅約６ｍｍおよび厚さ約２８μｍを有する本発明の一実施形態のマーカ細長片上で、６０Ｈｚで得られたＢＨ曲線を示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による磁気機械共振マーカの一実施形態の物理的プロファイルの比較を示す図である。
【図５Ｂ】どちらの場合も長さの異なる２つのマーカ細長片を利用する従来型マーカの比較を示す図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態の、長さの異なる２つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図６Ｂ】従来型の、長さの異なる２つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図７】図６Ａの低い方の共振周波数領域近傍の共振信号プロファイルを示す図である。
【図８】図６Ａの高い方の共振周波数領域近傍の共振信号プロファイルを示す図である。
【図９−１】異なる長さの３枚の細長片が収容された本発明の一実施形態のマーカを示す図である。
【図９−２】異なる長さの３枚の細長片が収容された本発明の一実施形態のマーカを示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態の、長さの異なる３つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態の、長さの異なる５つの細長片を有するマーカの磁気機械共振特性を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるコード化電子商品識別システムを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス強磁性合金リボンから所定の長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す展性のある複数の磁歪性細長片を備え、前記細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、前記細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される、前記あらかじめ選択された諸周波数で機械的に共振するように適合された磁気機械共振式電子商品識別システムのコード化されたマーカ。
【請求項２】
前記マーカ細長片の反りの曲率半径が約１００ｃｍ未満である請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項３】
コード化が、３より大きな長さ対幅の縦横比を有する所定長さの長方形細長片のリボン軸芯に垂直な磁気異方性方向を有するアモルファス磁歪合金リボンを切り取ることにより実行される請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項４】
前記細長片が約３ｍｍから約１５ｍｍの細長片幅を有する請求項３に記載のコード化されたマーカ。
【請求項５】
前記細長片が約４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）から約１４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）の共振周波数対バイアス磁界の傾斜を有する請求項４に記載のコード化されたマーカ。
【請求項６】
細長片幅が６ｍｍであるとき、前記細長片が約１８ｍｍより大きな長さを有する請求項４に記載のコード化されたマーカ。
【請求項７】
前記細長片が約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する請求項６に記載のコード化されたマーカ。
【請求項８】
前記アモルファス強磁性合金リボンが、約８ｐｐｍと約１８ｐｐｍの間の飽和磁歪定数および約０．７テスラと約１．１テスラの間の飽和磁気誘導を有する請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項９】
前記アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金が、Ｆｅａ−Ｎｉｂ−Ｍｏｃ−Ｂｄに基づく組成を有し、３０≦ａ≦４３、３５≦ｂ≦４８、０≦ｃ≦５、１４≦ｄ≦２０、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であり、任意選択で３原子％以内のＭｏがＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎおよび／またはＮｂと置換され、また、任意選択で１原子％以内のＢがＳｉおよび／またはＣと置換される請求項８に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１０】
前記アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金が、Ｆｅ４０．６ Ｎｉ４０．１ Ｍｏ３．７ Ｂ１５．１ Ｓｉ０．５、Ｆｅ４１．５ Ｎｉ３８．９ Ｍｏ４．１ Ｂ１５．５、Ｆｅ４１．７ Ｎｉ３９．４ Ｍｏ３．１ Ｂ１５．８、Ｆｅ４０．２ Ｎｉ３９．０ Ｍｏ３．６ Ｂ１６．６ Ｓｉ０．６、Ｆｅ３９．８ Ｎｉ３９．２ Ｍｏ３．１ Ｂ１７．６ Ｃ０．３、Ｆｅ３６．９ Ｎｉ４１．３ Ｍｏ４．１ Ｂ１７．８、Ｆｅ３５．６ Ｎｉ４２．６ Ｍｏ４．０ Ｂ１７．９、Ｆｅ４０ Ｎｉ３８ Ｍｏ４ Ｂ１８、またはＦｅ３８．０ Ｎｉ３８．８ Ｍｏ３．９ Ｂ１９．３のうちの１つの組成を有する請求項８に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１１】
前記コード化されたマーカが、異なる長さの少なくとも２つのマーカ細長片を備える請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１２】
前記コード化されたマーカが、異なる長さの少なくとも５つのマーカ細長片を備える請求項１１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１３】
前記コード化されたマーカが、約３０，０００Ｈｚと約１３０，０００Ｈｚの間の磁気機械共振周波数を有する請求項１２に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１４】
前記コード化されたマーカが、２つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１８００個以内、および５つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１億１５００万個以内の個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する請求項１３に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１５】
前記コード化されたマーカが、１億１５００万個を上回る個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する請求項１３に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１６】
コード化されたマーカに向けられた周波数が変化する交流励磁磁界を発して応答指令区域を形成させる一対のコイルか、
前記コード化されたマーカからコード化情報を受け取る一対の信号検出コイルか、
前記コード化されたマーカ上にコード化された情報を解読するためのソフトウェアを有する電子コンピュータを有する電子信号処理デバイスか、または
前記コード化されたマーカを識別する電子機器のうちの１つを備え、
前記コード化されたマーカが、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合され、前記コード化されたマーカが、アモルファス強磁性合金リボンから所定の長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す複数の展性のある磁歪性の細長片を備え、前記細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、前記細長片のうち少なくとも２つが、前記あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される、前記コード化されたマーカのコード化情報を解読する能力を有する電子商品識別システム。
【請求項１７】
前記マーカ細長片の反りの曲率半径が約２０ｃｍと約１００ｃｍの間である請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１】
アモルファス強磁性合金リボンから所定の長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す展性のある複数の磁歪性細長片を備え、前記細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、前記細長片のうち少なくとも２つが、あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される、前記あらかじめ選択された諸周波数で機械的に共振するように適合された磁気機械共振式電子商品識別システムのコード化されたマーカ。
【請求項２】
前記マーカ細長片の反りの曲率半径が約１００ｃｍ未満である請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項３】
コード化が、３より大きな長さ対幅の縦横比を有する所定長さの長方形細長片のリボン軸芯に垂直な磁気異方性方向を有するアモルファス磁歪合金リボンを切り取ることにより実行される請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項４】
前記細長片が約３ｍｍから約１５ｍｍの細長片幅を有する請求項３に記載のコード化されたマーカ。
【請求項５】
前記細長片が約４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）から約１４Ｈｚ／（Ａ／ｍ）の共振周波数対バイアス磁界の傾斜を有する請求項４に記載のコード化されたマーカ。
【請求項６】
細長片幅が６ｍｍであるとき、前記細長片が約１８ｍｍより大きな長さを有する請求項４に記載のコード化されたマーカ。
【請求項７】
前記細長片が約１２０，０００Ｈｚ未満の磁気機械共振周波数を有する請求項６に記載のコード化されたマーカ。
【請求項８】
前記アモルファス強磁性合金リボンが、約８ｐｐｍと約１８ｐｐｍの間の飽和磁歪定数および約０．７テスラと約１．１テスラの間の飽和磁気誘導を有する請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項９】
前記アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金が、Ｆｅａ−Ｎｉｂ−Ｍｏｃ−Ｂｄに基づく組成を有し、３０≦ａ≦４３、３５≦ｂ≦４８、０≦ｃ≦５、１４≦ｄ≦２０、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であり、任意選択で３原子％以内のＭｏがＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎおよび／またはＮｂと置換され、また、任意選択で１原子％以内のＢがＳｉおよび／またはＣと置換される請求項８に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１０】
前記アモルファス強磁性合金リボンのアモルファス強磁性合金が、Ｆｅ４０．６ Ｎｉ４０．１ Ｍｏ３．７ Ｂ１５．１ Ｓｉ０．５、Ｆｅ４１．５ Ｎｉ３８．９ Ｍｏ４．１ Ｂ１５．５、Ｆｅ４１．７ Ｎｉ３９．４ Ｍｏ３．１ Ｂ１５．８、Ｆｅ４０．２ Ｎｉ３９．０ Ｍｏ３．６ Ｂ１６．６ Ｓｉ０．６、Ｆｅ３９．８ Ｎｉ３９．２ Ｍｏ３．１ Ｂ１７．６ Ｃ０．３、Ｆｅ３６．９ Ｎｉ４１．３ Ｍｏ４．１ Ｂ１７．８、Ｆｅ３５．６ Ｎｉ４２．６ Ｍｏ４．０ Ｂ１７．９、Ｆｅ４０ Ｎｉ３８ Ｍｏ４ Ｂ１８、またはＦｅ３８．０ Ｎｉ３８．８ Ｍｏ３．９ Ｂ１９．３のうちの１つの組成を有する請求項８に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１１】
前記コード化されたマーカが、異なる長さの少なくとも２つのマーカ細長片を備える請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１２】
前記コード化されたマーカが、異なる長さの少なくとも５つのマーカ細長片を備える請求項１１に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１３】
前記コード化されたマーカが、約３０，０００Ｈｚと約１３０，０００Ｈｚの間の磁気機械共振周波数を有する請求項１２に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１４】
前記コード化されたマーカが、２つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１８００個以内、および５つのマーカ細長片を有するコード化されたマーカの場合約１億１５００万個以内の個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する請求項１３に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１５】
前記コード化されたマーカが、１億１５００万個を上回る個別に識別可能な商品を含む電子識別領域を有する請求項１３に記載のコード化されたマーカ。
【請求項１６】
コード化されたマーカに向けられた周波数が変化する交流励磁磁界を発して応答指令区域を形成させる一対のコイルか、
前記コード化されたマーカからコード化情報を受け取る一対の信号検出コイルか、
前記コード化されたマーカ上にコード化された情報を解読するためのソフトウェアを有する電子コンピュータを有する電子信号処理デバイスか、または
前記コード化されたマーカを識別する電子機器のうちの１つを備え、
前記コード化されたマーカが、あらかじめ選択された周波数で機械的に共振するように適合され、前記コード化されたマーカが、アモルファス強磁性合金リボンから所定の長さに切られ、リボンの長さ方向に沿って反りを有し、かつ静的バイアス磁界を伴う交番励磁磁界の下で磁気機械共振を示す複数の展性のある磁歪性の細長片を備え、前記細長片が、リボンの軸芯に垂直な磁気異方性方向を有し、前記細長片のうち少なくとも２つが、前記あらかじめ選択された諸周波数のうち異なる単一の周波数で共振するように磁気的にバイアスをかけられるのに適合される、前記コード化されたマーカのコード化情報を解読する能力を有する電子商品識別システム。
【請求項１７】
前記マーカ細長片の反りの曲率半径が約２０ｃｍと約１００ｃｍの間である請求項１に記載のコード化されたマーカ。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００８−５３５１０４（Ｐ２００８−５３５１０４Ａ）
【公表日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０４４１０（Ｐ２００８−５０４４１０）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１１８３９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０７７３９
【国際公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５０３３９３２２７）メトグラス・インコーポレーテッド (45)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１１８３９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０７７３９
【国際公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５０３３９３２２７）メトグラス・インコーポレーテッド (45)
【Ｆターム（参考）】
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